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Cell子刊:组织特异性的CRISPR载体

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细菌一直在与病毒或入侵核酸(质粒)进行斗争,为此它们演化出了多种防御机制。CRISPR/Cas适应性免疫系统就是其中之一。在CRISPR和Cas的帮助下,细菌可以经由小RNA分子的引导,靶标和沉默入侵者遗传信息的关键部分。


现在,CRISPR与Cas9的组合已经成为了一个通用工具,被用来对真核生物进行位点特异性的基因组编辑。这种基因组编辑技术更易于操作,也具有更强的可扩展性。


日前,波士顿儿童医院和Dana-Farber癌症研究所的科学家们构建了一个以CRISPR/Cas9为基础的载体系统。这个载体可以在斑马鱼中介导组织特异性的基因失活。这项研究发表在近期的Developmental Cell杂志上,文章的通讯作者是Leonard I.Zon。


CRISPR/Cas体系包括一个称为Cas9的DNA剪切酶,和一段与目标DNA片段匹配的引导性RNA(gRNA)。只要将gRNA和Cas9 mRNA注入单细胞阶段的斑马鱼胚胎,就可以快速获得特异性的基因敲除品系。


研究人员使用组织特异性的gata1启动子,引导Cas9在红细胞系中沉默urod基因(urod与血红素的生物合成有关)。研究显示,基因沉默使斑马鱼胚胎出现了红色荧光的红细胞,就像yquem突变体那样。斑马鱼yquem突变体缺乏UROD酶,具有光敏性自体荧光血液,是研究人类卟啉症的动物模型。


这项研究中的靶向载体非常简单,也很容易加以改造,只需要引入其他组织特异性启动子和目的基因。这一工具可以精确控制基因敲除的组织特异性,对斑马鱼的功能缺失研究有很大的帮助。


在新的一年里,CRISPR/Cas9引领的基因组编辑热潮持续发酵,各大杂志陆续刊登了许多基因组编辑成果。举例来说,加州大学的科学家们之前在Cell杂志上展示过一种CRISPR支架RNA(scRNA)。这种支架RNA编码了靶位点和调控功能,可以用来设计多基因转录程序,在激活一些基因的同时抑制另一些基因。


原文链接:A CRISPR/Cas9 Vector System for Tissue-Specific Gene Disruption in Zebrafish


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